Page 73 - 无损检测2024年第七期

马朝阳，等：

特种设备用激光熔化沉积钛合金构件的超声检测

图 9 TC11 钛合金试件预埋缺陷的传统振幅成像结果
情况的原因是，与通过沉积面相比，超声波在柱状晶 测试面沿线所有预埋缺陷的检测。在C扫描投影方
体之间传播的界面较少，检测深度较大。由于浅层 向上，缺陷成像的特点是振幅从中心向外逐渐减小。
位置的缺陷信号振幅较高，出现了饱和采样。在截 归一化互相关方法在参考信号的尺度上对这些回波
断部分回波信号后的归一化互相关系数成像结果如 进行归一化处理，提取出微弱的信号，同时也扩大
图10所示。归一化互相关系数成像结果表明，每个 了归一化互相关系数成像上的缺陷尺寸。此外，对
测试面中剩余的未检测到的预埋缺陷均可以被有效 于边缘效应和钛合金试件的复杂声学特性带来的噪
识别，对比图9中常规振幅成像结果，实现了对每个 声，还需要进一步的研究。

图 10 TC11 钛合金试件预埋缺陷的归一化互相关系数成像结果
4 结语 靠的检测能力。
（4）采用归一化互相关法，实现了对钛合金试

文章基于归一化互相关信号处理方法，在自主
件不同测试面全波信号的重建。底部回波的归一化
研发的超声水浸C扫描检测试验平台上实现了对
互相关系数成像结果反映了试件印刷面和沉积面中
TC11钛合金试件预埋缺陷的检测， 主要结论如下。
粗大柱状晶体的生长特征。在试件的不同超声入射
（1）归一化互相关方法在超声检测全波数据信

方向上，所有预埋缺陷均被检测出，对试件边缘和内
号处理中的应用，提高了传统单声道超声检测对大
部接口噪声的进一步优化以及测试结果中预埋缺陷
厚度、复杂声学特性的钛合金试件的缺陷检测能力。
的量化需要进一步的研究。
理论和仿真证明，归一化互相关方法可以减少非相
干噪声。 参考文献：
（2）激光熔化沉积制造的钛合金具有复杂声学

[1] 郝云波，赵凯，黄叶玲，等. 激光熔化沉积TC11 钛合
特性，归一化互相关方法以与参考信号的相似度（归
金双重退火后的组织和力学性能研究[J]. 中国激光，
一化互相关系数）为尺度，对回波信号进行归一化
2021，48（22）：2202001.
处理，参考信号的选择取决于待检测的缺陷类型。 [2] 谢乐春，刘兵亮，孙轩，等. 激光熔化沉积钛合金及其
（3）提出的超声检测参数和信号处理方法对钛 复合材料组织力学性能研究进展[J]. 航空制造技术，

合金试件中信噪比高于10 dB的平底孔缺陷具有可 2022，65（增1）：49-66.
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2024 年 第 46 卷 第 7 期
无损检测